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M Cube: Kollaborative Verkehrsoptimierung und -steuerung, Teilprojekt A

5G-basierte V2X-Vernetzung zur Steigerung der Verkehrssicherheit sowie zur Optimierung des multimodalen Verkehrs und der Energieversorgung in Jena, 5G-basierte V2X-Vernetzung zur Steigerung der Verkehrssicherheit sowie zur Optimierung des multimodalen Verkehrs und der Energieversorgung in Jena

M Cube: Kollaborative Verkehrsoptimierung und -steuerung, Teilprojekt B

SmartAQnet: Smart Air Quality Network, Teilvorhaben: Universität Augsburg

Das Gesamtvorhaben SmartAQnet integriert Daten unterschiedlicher Herkunft und Qualität zu einem dynamischen Netzwerk an Messungen zur Luftqualität über die gesamte Fläche einer Stadt, im Projekt die Stadt Augsburg. Im Teilprojekt des Instituts für Geographie der Universität Augsburg wird die erzeugte Messpunktwolke durch mobile Messungen verdichtet und erweitert um dreidimensionale Messungen der Aerosolverteilung in Luftschichten oberhalb des Stadtkörpers mittels unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS). Dies erlaubt die geostatistische Verbesserung des bodengestützten Datenkollektivs sowie eine Fehlerschätzung und Plausibilitätsprüfung. Hiervon profitieren Informationsdienste zur Aerosolverteilung, wie eine experimentelle Kurzfristvorhersage der Luftqualität sowie die Implementierungen einer nach Luftqualitätskriterien optimierten Verkehrsroutingapplikation, die als Anwendungsprototyp entwickelt wird. I.) Entwicklung mobiler und insbesondere luftgestützter Messplattformen II.) Operationelle Messflüge an einem Standort mehrmals in der Woche über drei Jahre hinweg und Validierung der in-situ-Messungen mittels Ceilometer zur Erfassung der zeitlichen Variabilität III.) 12 Intensivmesskampagnen mit parallel stattfindenden Messflügen und Mobilemessfahrten im gesamten Stadtgebiet zur Erfassung der räumlichen Variabilität der Aerosolverteilung IV.) Geostatistische Modellierung und Analyse des Gesamtdatenkollektivs zur Qualitätsoptimierung und zum Einsatz in Prädiktion und Verkehrsrouting

ENFUMA - Umweltfreundliches Verkehrsmanagement für Ägyptens Städte, Teilvorhaben: DLR

Die zentrale Idee des Projektes ist es, innovative und nachhaltige Ansätze und Technologien im Bereich Verkehrsmanagement für die Metropol-Region Kairo zu entwickeln und exemplarisch umzusetzen. Kern der technologischen Entwicklung bildet ein auf Floating Car Data (FCD) basiertes Verkehrsinformationsportal, das neben der Verkehrslage und Prognose auch Hotspot Analysen basierend auf der DLR-Traffic-Performance-Index (TPI) Technologie bietet. Die Entwicklung und Umsetzung der modernen Verkehrsmanagementkonzepte wird möglichst eng an den lokalen, kulturellen und technologischen Gegebenheiten ausgerichtet. Die lokalen Rahmenbedingungen werden analysiert und neben den technologischen Lösungen wird auch Capacity Building (insb. für Nachwuchswissenschaftler) ermöglicht. ENFUMA bildet die Grundlage für die Ausbreitung auf ganz Kairo und andere afrikanische Städte.

Energieminimierende Planung der Transportlogistik für Luft und Schiene (E-MOTION), Teilvorhaben: Energieeffiziente Netzplanung für den kombinierten Verkehr. Teilprojekt 6^05M2013 - E-MOTION^Optimierung energieeffizienter Güterzugfahrlagen bei Eisenbahnverkehrsunternehmen. Teilprojekt 55^Reihenfolgeoptimierung für energieeffiziente Betriebspläne. Teilprojekt 3^Flugroutenoptimierung unter Freeflight-Bedingungen. Teilprojekt 2, Robuste Energiespitzenminimierung im Betriebsplanentwurf. Teilprojekt 1

Das Forschungsprojekt E-MOTION hat das Ziel, die Mobilität im motorisierten Personen- und Güterverkehr in Deutschland energieeffizienter zu gestalten. Wir betrachten exemplarisch die beiden Transportwege Luft- und Schienenverkehr. Mathematische Analyse und Optimierung maßgeblicher Planungsschritte liefern die Werkzeuge, um die Energieeffizienz der beiden Verkehrsträger zu untersuchen und vor allem innerhalb eines Verkehrsträgers, aber auch in der Vernetzung mit anderen Verkehrsträgern, Potenziale zu erkennen und auszuschöpfen. E-MOTION zielt auf eine optimierte Flugroutenwahl zur Minimierung von Treibstoffverbrauch und Emissionen im Luftverkehr und ein optimales Energiemanagement im Schienenverkehr. Für letzteren wird durch optimiertes Routing und eine optimierte Betriebsplanung eine deutliche Reduktion von Energieverbrauch und -kosten ermöglicht. Zudem untersuchen wir den optimalen Ausbau der Umschlagkapazitäten von Gütern auf die Schiene. Im Teilprojekt 'Robuste Energiespitzenminimierung im Betriebsplanentwurf' werden die zeitlichen Freiheitsgrade bei der Betriebsplanung dazu genutzt, Spitzenenergielasten in den elektrischen Teilnetzen zu minimieren. Dies erlaubt eine deutliche Reduktion der notwendigen Reserveenergie, die für einen großen Teil der Energiekosten verantwortlich ist, und führt zu einer Stabilisierung der elektrischen Energieversorgung. Beginnend mit einer Anforderungsanalyse bei den beteiligten Industriepartnern werden Modelle und Lösungsalgorithmen für im Verbund auftretenden komplexen Probleme entwickelt. Im besonderen Fokus steht die gemeinsame Entwicklung von adaptiven Aggregationstechniken für die untersuchten Optimierungsmodelle. Dies ermöglicht bessere Lösungen innerhalb kürzerer Zeit, da die Problemkomplexität deutlich reduziert wird. Die extrem hochdimensionale Betriebsplanung profitiert hier vor allem von einer Aggregation der zeitlichen Dimension. Dies wird verbunden mit neuen Konzepten der Robusten Optimierung im Energiekontext.

Energieminimierende Planung der Transportlogistik für Luft und Schiene (E-MOTION), Teilvorhaben: Energieeffiziente Netzplanung für den kombinierten Verkehr. Teilprojekt 6^05M2013 - E-MOTION^Flugroutenoptimierung unter Freeflight-Bedingungen. Teilprojekt 2, Optimierung energieeffizienter Güterzugfahrlagen bei Eisenbahnverkehrsunternehmen. Teilprojekt 55

Das Forschungsprojekt E-MOTION hat das Ziel, die Mobilität im motorisierten Personen- und Güterverkehr in Deutschland energieeffizienter zu gestalten. Wir betrachten exemplarisch die beiden Transportwege Luft- und Schienenverkehr. Mathematische Analyse und Optimierung maßgeblicher Planungsschritte liefern die Werkzeuge, um die Energieeffizienz der beiden Verkehrsträger zu untersuchen und vor allem innerhalb eines Verkehrsträgers, aber auch in der Vernetzung mit anderen Verkehrsträgern, Potenziale zu erkennen und auszuschöpfen. E-MOTION zielt auf eine optimierte Flugroutenwahl zur Minimierung von Treibstoffverbrauch und Emissionen im Luftverkehr und ein optimales Energiemanagement im Schienenverkehr. Für letzteren wird durch optimiertes Routing und eine optimierte Betriebsplanung eine deutliche Reduktion von Energieverbrauch und -kosten ermöglicht. Zudem untersuchen wir den optimalen Ausbau der Umschlagkapazitäten von Gütern auf die Schiene. Teilprojekt 'Optimierung energieeffizienter Güterzugfahrlagen bei Eisenbahnverkehrsunternehmen' soll ein Eisenbahnverkehrsunternehmen wesentlich darin unterstützen, qualifiziert zu entscheiden, auf welchen Strecken, zu welchen Zeiten, mit welcher Fahrtdauer Güterzüge eingesetzt werden. Ziel ist dabei ein energieeffizienter Transport der Güter unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeit und Termintreue. Beginnend mit einer Anforderungsanalyse bei den beteiligten Industriepartnern werden Modelle und Lösungsalgorithmen für im Verbund auftretenden komplexen Probleme entwickelt. Im besonderen Fokus steht die gemeinsame Entwicklung von adaptiven Aggregations- sowie Diskretisierungstechniken für die untersuchten Optimierungsmodelle. Dies ermöglicht bessere Lösungen innerhalb kürzerer Zeit, da die Problemkomplexität deutlich reduziert wird. Dies wird verbunden mit neuen Konzepten der Robusten Optimierung im Energiekontext.

E-MOB - BodenseEmobil: Förderung von Elektromobilität in einer ländlichen Region mit industrieller Verdichtungszone und zusätzlicher touristischer Ausprägung durch eine intelligente, dreifache Vernetzung im öffentlichen Verkehr, E-MOB - BodenseEmobil: Förderung von Elektromobilität in einer ländlichen Region mit industrieller Verdichtungszone und zusätzlicher touristischer Ausprägung durch eine intelligente, dreifache Vernetzung im öffentlichen Verkehr

Kerngedanke dieses Vorhabens ist die dreifache Vernetzung von Elektroautos: (1) mit dem öffentlichen Verkehrssystem, (2) mit dem Energienetz und (3) mittels moderner Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). D.h., elektrisch angetriebene Fahrzeuge sollen so in den öffentlichen Verkehr integriert werden, dass Nutzer problemlos - vom Auto in Bus oder Bahn und umgekehrt -umsteigen können. Durch die Verknüpfung mit dem Energienetz werden die Voraussetzungen geschaffen, dass die E-Mobile jederzeit ausschließlich mit regenerativ erzeugtem Strom aufgeladen werden. Und schließlich sorgt eine Vernetzung aller Systemteilnehmer und -komponenten für die reibungslose Kommunikation untereinander. Für die Durchführung des auf 30 Monate angelegten Projekts werden von der DB FuhrparkService bis zu 30 Elektroautos bereitgestellt und 40 Ladesäulen von anderen Projektpartnern aufgebaut. Das Vorhaben hat verschiedene Zielsetzungen. Es gilt, die Akzeptanz von Elektroautos als Teil des öffentlichen Nahverkehrs im ländlichen Raum zu untersuchen und ein integriertes Angebot für die Bewohner des Landkreises zu entwickeln. Mit dem Bodenseekreis handelt es sich um einen Verkehrsraum, der sowohl verdichtete, als auch ländliche strukturierte Räume umfasst. Unterschiedliche Zielgruppen - Wohnbevölkerung, Pendler, Messebesucher und Touristen - gilt es gleichermaßen zu erreichen. Das zu entwickelnde Mobilitätskonzept soll Nutzern von Anfang an mit veränderten Mobilitätsangeboten vertraut machen und etablierte Mobilitätsroutinen aufbrechen. Zugleich sollen die Verkehrsverhältnisse verbessert werden, z.B. indem spontane und individuelle Mobilitätsbedürfnisse erfüllt und auch die so genannte 'letzte Meile bedient wird, die in der Bodenseeregion durch den öffentlichen Personennahverkehr nicht zu jeder Zeit abgedeckt ist. Das weitere Forschungs- und Entwicklungsinteresse des Projekts richtet sich einerseits auf die Konzeption und die möglichst operative Umsetzung eines gemeinsamen Preis- bzw. Tarifsystems für alle beteiligten Verkehrsträger und andererseits auf die Durchgängigkeit der intermodalen Wegekette - von der Auskunft über die spontane Buchung bis hin zur automatisierten Abrechnung - mit Hilfe aktuellster Standards von IKT. Ebenfalls gehört die Beteiligung lokaler bzw. regionaler Unternehmen im weiteren Rahmen zu den Projektzielen. Durch eine solche Beteiligung lassen sich zusätzliche Effizienzgewinne erzielen, da die 'kritische Masse' an Nutzern, Fahrzeugen und Infrastruktur zur Umsetzung eines funktionsfähigen Mobilitätskonzepts schneller erreicht werden kann.

Ressourceneffiziente Distributionslogistik für urbane Räume mit elektrisch angetriebenen Verteilfahrzeugen, Teilprojekt: Hermes GmbH; DisLog

Hauptziel des Vorhabens ist die Einführung elektrisch angetriebener und hybrider Nutzfahrzeuge im innerstädtischen Güterverkehr zur wirtschaftlichen, verkehrseffizienten und ökologischen Gestaltung der Belieferungsprozesse. Mit der Neugestaltung logistik-gerechter e-Fahrzeugkonzepte, dem Aufbau eines verkehrsreduzierenden Sammel- und Verteilsystem auf e-Fahrzeug-Basis, so wie der Schaffung eines ordnungsrechtlichen Rahmens zum Betrieb des neuen Logistiksystems soll im Einzelnen erreicht werden: Reduktion der Transaktionszeiten vom Depot zum Empfänger. Halbierung der Haltezeiten der Zustellfahrzeuge durch Containerisierung von Teilprozessen mit Modul-Ladungsträgern. Definition des 'optimalen Stadtbelieferungsfahrzeugs' (Struktur, Leichtbau, Antrieb, Containersystem) durch praktische Erprobung der Konzeptfahrzeuge durch die Logistik-Partner. Schaffung eines neuen Logistikkonzeptes 'DisLog' für den effizienten, ressourcenschonenden e-Fahrzeugeinsatz. Die Projektpartner erarbeiten zunächst ein abgestimmtes Lastenheft zum Logistikkonzept, den Fahrzeugkonzepten, der Ladeinfrastruktur, den Erprobungsszenarien und den Indikatoren zur Versuchsbewertung. Darauf aufbauend werden logistik- und handhabungsgerechte Fahrzeugkonzepte mit elektrisch angetriebenen Basisfahrzeugen im Nutzlastbereich von 0,5t bis 6,5t entwickelt, prototypisch aufgebaut und in der Verteilung und Versorgung städtischer Wohn- und Geschäftsbereiche erprobt und durch systematische Indikatorenerhebung bewertet.

Ressourceneffiziente Distributionslogistik für urbane Räume mit elektrisch angetriebenen Verteilfahrzeugen, Teilprojekt: TH Wildau; DisLog

Das Hauptziel des Vorhabens ist die Einführung elektrisch angetriebener und hybrider Nutzfahrzeuge im innerstädtischen Güterverkehr zur wirtschaftlichen, verkehrseffizienten und ökologischen Gestaltung der Belieferungsprozesse. Mit der Neugestaltung logistik-gerechter e-Fahrzeugkonzepte, dem Aufbau eines verkehrsreduzierenden Sammel- und Verteilsystem auf e-Fahrzeug-Basis, so wie der Schaffung eines ordnungsrechtlichen Rahmens zum Betrieb des neuen Logistiksystems soll im Einzelnen erreicht werden: Die Reduktion der Transaktionszeiten vom Depot zum Empfänger; Die Halbierung der Haltezeiten der Zustellfahrzeuge durch Containerisierung von Teilprozessen mit Modul-Ladungsträgern; Die Definition des optimalen Stadtbelieferungsfahrzeugs (Struktur, Leichtbau, Antrieb, Containersystem) durch praktische Erprobung der Konzeptfahrzeuge durch die Logistik-Partner; Schaffung eines neuen Logistikkonzeptes DisLog für den effizienten, ressourcenschonenden e-Fahrzeugeinsatz. Die Projektpartner erarbeiten ein abgestimmtes Lastenheft zum Logistikkonzept, den Fahrzeugkonzepten, der Ladeinfrastruktur, den Erprobungsszenarien und den Indikatoren zur Versuchsbewertung. Darauf aufbauend werden logistik- und handhabungsgerechte Fahrzeugkonzepte mit elektrisch angetriebenen Basisfahrzeugen im Nutzlastbereich von 0,5t bis 6,5t entwickelt, prototypisch aufgebaut, in der Verteilung und Versorgung städtischer Wohn- und Geschäftsbereiche erprobt und durch systematische Indikatorenerhebung bewertet.

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